EnR - Partie 1 - l'éolien

Suite à la pénurie annoncée des sources d'énergie fossile, les énergies renouvelables sont vouées à se développer de façon importante dans les années à venir. L'Union Européenne (UE) s'est engagée en faveur du développement de ce type d'énergie afin de montrer l'exemple au reste du monde. La France, en tant que deuxième gisement éolien d’Europe, est destinée à développer cette source d'énergie plus qu'aucune autre. En 2006, la France atteint le troisième rang européen en terme de puissance installée dans l'année. Le développement de l'éolien français prend enfin la pente de croissance capable de se rapprocher sensiblement des objectifs donnés par l'UE.

Nous parlerons donc, dans cette première de l'éolien.


1) Historique

Les éoliennes telles qu'on les connait aujourd'hui ne sont que la reprise industrielle des anciennes et plus petites éoliennes qu'utilisaient des particuliers en Egypte pour des besoins domestiques comme le pompage de l'eau dès le 17éme siècle avant J.C. et dès le 12éme siècle en Europe. Ces petites éoliennes existaient même avant l'apparition des premiers moulins. Ces moulins à vent, utilisés notamment par les meuniers pour transformer le blé en farine, sont en effet, devenus courant qu'à partir de 1439 en Hollande. Vers 1870, on voit apparaître les premières roues éoliennes des américains tandis que les éoliennes Bollées de conception française commencent à se développeur dans la région des Pays de la Loire et du Centre. Enfin, c'est vers 1880 que naissent les premiers aérogénérateurs couplant une éolienne à un générateur d'électricité. (Trehin, 2005)

La principale différence entre ces anciennes éoliennes et les contemporaines sont, outre leurs hauteurs, leur capacité de se connecter au réseau électrique. La première éolienne en France à se connecter au réseau date de 1994 (3).


2) Une éolienne, techniquement c'est quoi?

Une éolienne est constituée (de bas en haut):

  • d'une base en béton et d'une virole en acier
  • d'un mât de 60 à 120m de haut
  • de trois pâles reliés entre elles par un moyeu fixé à la nacelle
  • d'une nacelle possédant les éléments permettant la transformation de l'énergie cinétique en électricité. On retrouve principalement, dans ce dernier, un frein ainsi qu'un multiplicateur allié à un générateur. La nacelle contient de plus des anémomètres pour mesurer le vent et un mécanisme d'orientation (figure 2).


Les éoliennes contemporaines atteignent 150m de hauteur totale avec les pâles. Cette hauteur est vouée à augmenter au fur et à mesure de la maturité des technologies afin d'atteindre des vents plus purs (plus réguliers et plus forts) et donc, des rendements plus élevés. Toutefois, la hauteur n'est pas le seul critère qui rentre en compte, la taille des pales, le profil de ces dernières. De telles éoliennes permettront l'implantation de projets sur les sites où le vent était jusqu’alors considéré comme non rentable.

Lorsque le vent devient suffisant, un automate, renseigné par les anémomètres, commande au mécanisme d’orientation de placer l’éolienne face au vent. Le vent entraine les pales, entre 10 et 25 tours par minute, qui font tourner un arbre lent. Le multiplicateur augmente la vitesse de rotation et fournit cette accélération à l'arbre rapide qui transmet le mouvement rotatif au générateur produisant alors l'électricité. Le fonctionnement d'une éolienne dépend donc principalement de la vitesse du vent.
Généralement, on accorde qu'à partir de 3-4 m.s-1, on atteint la vitesse d'amorçage où l'éolienne délivre l'énergie compensant l'alimentation des auxiliaires. A plus de 4m.s-1, on atteint la vitesse de fourniture où l'énergie devient disponible pour l'utilisateur. L'éolienne a aussi une limite haute de fonctionnement nommée vitesse de coupure, elle est généralement située à 25m.s-1, et sert à protéger la machine de vents violents. Le rendement énergétique des éoliennes est fonction de la vitesse du vent au cube.
Cependant, il est à noter que les éoliennes ne pourront jamais récupérer 100% de la puissance du vent. En effet, si toute cette énergie était captée, il n'y aurait plus de vent derrière les pales de l'hélice. La loi de Betz (1926) démontre que le maximum d'énergie récupérable est égal à 16/27 de la puissance théoriquement récupérable, c'est-à-dire environ 59%.



3) Coupons un peu d'herbe sous le pied...


L'opposition en France contre les éoliennes est farouche et assez bien organisée. Derrière cette opposition, on ne retiendra qu'une seule chose: "l'éolien, c'est moche". Argument subjectif au possible que personne ne pourra retenir comme pertinent. Voici les autres arguments:


- "Les éoliennes, ça fait du bruit."

La France a la législation la plus stricte d'Europe et celle-ci s'est encore renforcée en 2007. Il est appliqué la loi du bruit sur le voisinage. Les éoliennes ne doivent pas créer un "+" de bruit de 3dB(A) la nuit et 5dB(A) le jour. La meilleure façon de se faire une idée est d'aller un jour de vent, au pied d'une éolienne et de s'en éloigner de 200, 500, 700m.

Il a été révélé via un sondage fait en 2 temps (avant et après l'implantation d'éoliennes) que les plaignants par rapport au bruit avaient déjà une dent contre les éoliennes...


- "La France produit déjà plus d'électricité qu'elle n'en consomme. On a fait des centrales nucléaires qui sont productrices d'énergie non carbonnée..."

La France a construit beaucoup plus de centrales que nécessaire au départ. Mais la consommation électrique augmente chaque année de 1 à 2% et l'état de centrales demande une maintenance de plus en plus lourde. Quelles énergies doit-on développer pour répondre à cette augmentation de la consommation ? De plus, la France est de plus en plus importatrice d'électricité (chauffage en hiver et climatiseurs en été) et les centrales nucléaires ne sont pas aussi réactives que les barrages ou les centrales thermiques.

L'énergie nucléaire est une énergie non carbonnée certes mais elle reste productrice de déchets et la France est le réceptacle des déchets nucléaires de l'Europe...


- "Lorsqu'on implante des éoliennes, il nous faut installer une puissance équivalente en centrales thermiques"

Les centrales thermiques nécessaires à la réactivité de la production d'électricité en cas de pertes de productivité éolienne, on les a déjà; nous avons même assez de capacités thermiques pour les objectifs du développement éolien de la France. La société de transport d'électricité RTE estime les émissions de CO2 évitées à 300g/kWh. il a ainsi été évité la production de 900 000 T de CO2 pour l'année 2006. L'installation d'éoliennes réduit les besoins en équipement thermique. L'éolien est donc appelée énergie de substitution par RTE.


- "La valeur immobilière des maisons environnantes diminue"

Les agences immobilières ne constatent pas de diminution de la valeur immobilières des maisons environnants les parcs éoliens. On voit aussi la création de nouveaux lotissements bien après la création de parcs éoliens. Enfin, il est à noter qu'un parc éolien crée une manne financière pour les communes sur lesquelles il est implanté permettant ainsi un meilleur entretien des routes, l'ajout de services tels qu'une maison de la santé, etc..


- "On les fait tourner car sinon elles ne fonctionneraient pas, c'est que du vent, elles ne servent à rien et ne produisent qu'un quart du temps"

La rentabilité d'un parc éolien dépend du potentiel éolien local. C'est pour cela qu'un mât de mesures de vent est disposé sur chaque site étudié. Les investisseurs demandent des données précises pour que le parc éolien puisse avoir une productibilité forte. EDF achetant l'électricité produite, les investisseurs achètent un parc éolien lorsque celui-ci va être rentable. Bref, les éoliennes sont donc construites après des études de vent poussées, sur des sites où il y a du vent! Elles produisent un quart du temps à pleine puissance certes mais ceci est dû à la variabilité du vent tout simplement. A côté de ça, elles produisent de l'électricité 80% du temps. A titre de comparaison, une centrale nucléaire a un rendement qui tourne autour des 30% du temps pleine puissance.

Si on faisait tourner les éoliennes, cela consommerait de l'énergie et ne serait pas rentable du tout.


- "On veut bien de l'éolien mais pas ici, ici ce serait moche"

Ceci est l'argument classique connu sous le nom de NIMBY ("oui mais pas dans mon jardin"). Il n'est pas recevable mais reste malgré tout la critique la plus souvent posée devant l'éolien. On ne peut que la relativiser: Vous préférez des lignes haute tension? de l'énergie fossile qui coûte de plus en plus chère car se faisant de plus en plus rare? dépendre d'un autre pays pour vous éclairer? revenir à la bougie? râler encore et toujours contre la mairie qui ne peut subvenir à toutes les demandes de ces concitoyens? Quand on est pour, on se doit d'assumer ses idées. La peur de l'inconnu a toujours bougé les foules. Si on devait prendre un tableau d'art abstrait. Vous pouvez le trouver moche. Si on vous explique pourquoi, comment, ce qu'il représente etc..., vous allez le trouver intéressant. Le côté beau n'est pas le seul intérêt de l'art et la beauté n'est pas que apparente. Pour l'éolien c'est pareil, il faut apprendre à regarder. Renseignez-vous!


- "De toute façon l'éolien c'est qu'une affaire de gros sous"

Les bilans des exercices de plusieurs développeurs sont disponibles sur leur site internet. Les bénéfices sont loin d'être extravagants. Tous les projets éoliens n'aboutissent pas, il faut pourtant à chaque fois, investir dans des études couteuses pour s'assurer de la potentialité ou non. Le prix de l'éolien (8,2 cents par kWh) a été construit comme celui de l'énergie solaire (30 à 50 cents par kWh). Il comprend tous les coûts des projets : la recherche technologique, le raccordement électrique, le démantèlement.. La Commission Européenne conclut suite à un travail de recherche que l'énergie éolienne est, toutes externalités confondues, la moins chère de toutes les sources d'énergie.


- "Pourquoi entends t-on parler que de cette énergie?"

Certainement la faute aux opposants eux-mêmes aujourd'hui... (ironique). L'éolien est la forme d'énergie renouvelable la plus mature technologiquement et industriellement parlant. Elle n'est pas là pour faire de l'ombre aux autres formes d'énergie. On ne développe pas l'éolien pour répondre à 100% de la consommation électrique française mais pour diminuer la production de gaz à effet de serre de nos centrales thermiques.


- "Une éolienne est un vrai hachoir à oiseaux et ne parlons pas des chauve-souris"

Un bon projet tient compte des avis de tous (propriétaires des terrains, exploitants, mairies, développeurs, services de l'Etat, préfet, paysagiste, Bureau d'études, ..) et via une pré étude et l'étude impact, les flux migratoires des oiseaux, les espèces rares ou protégées, les endroits sensibles sont repérés. Les oiseaux ne sont pas non plus aussi bêtes que l'ont pourrait croire; une bonne partie de l'avifaune dévie de son chemin lorsqu'elle rencontre un parc éolien. Les éoliennes ne représentent qu'une infime part de la mortalité des oiseaux à l'année due surtout aux impacts sur les vitres d'immeubles, aux lignes électriques, aux chats sauvages. De plus, via les mesures compensatoires propres à chaque parc, il est possible de financer l'achat de parcelles et un suivi faunistique fort afin de préserver voire d'améliorer la conservation des espèces.

La mortalité des chauve souris s'explique par une dépression et surpression trop élevés au passage d'un pâle pour les poumons de ces petits animaux. Mais, sachant que les chiroptères ne sortent pas de leurs "nids" lorsqu'il y a trop de vent, il peut être envisagé d'augmenter la valeur de la vitesse de démarrage des éoliennes.



4) L'intérêt de l'éolien


Il existe une énergie renouvelable qui est le vent. Cette énergie est propre et naturelle. De plus on sait l'utiliser donc...autant le faire, non?

Une éolienne rembourse son cout écologique en 4 à 6 mois. Le vent est variable mais il est prévisible et cette variabilité peut être compensé tout simplement en répartissant des parcs éoliens sur plusieurs régimes de vent. La France a le deuxième gisement éolien d'Europe et 4 régimes de vent majeurs (océanique, sud, nord et continental). Il nous faut donc utiliser cette énergie.

Une grande éolienne permet d'alimenter 2000 personnes (hors chauffage électrique) et n'oublions pas non plus la possibilité d'implanter des petites éoliennes pour les sites isolés (fermes, maisons isolées, iles etc..) qui à moindre hauteur fournissent moins d'électricité mais permet d'abaisser grandement la facture d'électricité et permet toujours de consommer propre.





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